【正文】 的毛體積密度， g/cm3； ma —— 干燥試件在空氣中的質(zhì)量， g； mp —— 蠟封試件在空氣中的質(zhì)量， g； mc —— 蠟封試件在水中的質(zhì)量， g； γ f —— 蠟對水的相對密度， g/cm3，約等于 1。 ρ w —— 常溫水的密度， g/cm3，約等于 1。 體積法 采用游標卡尺測量瀝青混合料試件的體積，它適用于 空隙率較大 、吸水嚴重，甚至完全透水或不能用表干法或蠟封法測定的瀝青混合料試件。 (2)瀝青混合料試件的 空隙率 定義： 指壓實狀態(tài)下瀝青混合料內(nèi)礦料與瀝青實體之外的空隙（不包含礦料本身或表面已被瀝青封閉的孔隙）體積占試件總體積的百分率。 式中： VV—— 瀝青混合料試件空隙率， %； ρ —— 瀝青混合料的毛體積密度， g/cm3； ρ t—— 壓實瀝青混合料試件的理論最大密度 ① 測試方法對瀝青混合料試件空隙率的影響 水中重法 表干法 體積法。因此，在評價瀝青混合料空隙率時，應(yīng)根據(jù)試件空隙率水平，按照規(guī)定的標準方法進行試驗。 不同測試條件下瀝青混合料密度與空隙率計算結(jié)果 ② 組成材料與壓實條件對空隙率的影響 ，空隙率減小。 ，試件的空隙率越大。 ，空隙率顯著降低， 空隙率 是瀝青混合料最重要的體積特征參數(shù)，它的大小影響著瀝青混合料的穩(wěn)定性和耐久性，是瀝青混合料配合比設(shè)計的主要指標之一 。 空隙率對路面穩(wěn)定性和耐久性的影響 a. 空隙率過低，因塑性流動而產(chǎn)生車轍。 ，可能增加瀝青的氧化速率和老化程度，并增加水分進入導(dǎo)致瀝青剝落。 （ 3）瀝青混合料試件的 瀝青體積百分率 定義： 壓實瀝青混合料試件中瀝青實體的體積占試件總體積的百分比稱為瀝青體積百分率。 （油石比） （瀝青含量） 式中： VA—— 瀝青混合料試件的瀝青體積百分率， % ρ w， Pa ， ρ s ， Pb ， γ s —— 意義同前。 （ 4）瀝青混合料試件的 礦料間隙率 定義：指壓實瀝青混合料試件中礦料實體以外的空間體積占試件總體積的百分率，等于試件空隙率與瀝青體積百分率之和： VMA＝ VA＋ VV 式中： VMA—— 瀝青混合料試件的礦料間隙率， %； VA —— 瀝青混合料試件的瀝青體積百分率， % VV —— 瀝青混合料試件的空隙率， % （ 5）瀝青混合料試件的 瀝青飽和度 （ 瀝青填隙率 ） 定義：指壓實瀝青混合料試件中瀝青實體體積占礦料骨架實體以外的空間體積的百分率。 VFA＝ VA/VMA 100％ 式中： VFA—— 瀝青混合料試件的瀝青飽和度， %； VA—— 瀝青混合料試件的瀝青體積百分率， % VMA—— 瀝青混合料試件的礦料間隙率， % 1)馬歇爾穩(wěn)定度 2） 流值 3） 馬歇爾模數(shù) 以 瀝青用量 為橫坐標 ， 以瀝青混合料試件的 密度 、 空隙率 、 瀝青飽和度 、 馬歇爾穩(wěn)定 度和 流值 指標為縱坐標 ， 將試驗結(jié)果繪制成關(guān)系 曲線 。 （ 1） 確定最佳瀝青用量的初始值 OAC1 馬歇爾 穩(wěn)定度 和 密度 最大值相應(yīng)的瀝青用量 a1和 a2，以及與設(shè)計要求 空隙率 范圍中值和 飽和度中值 范圍對應(yīng)的瀝青用量 a a4，最佳瀝青用量的初始值 OAC1： OAC1＝（ a1＋ a2＋ a3＋ a4 ） /4 如果在所選擇的瀝青用量范圍未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍： OAC1＝（ a1＋ a2＋ a3） /3 OAC1＝（ a1＋ a2＋ a3＋ a4 ） /4 （ 2）確定瀝青最佳用量的初始值 OAC2 根據(jù)各項性能對瀝青用量的要求，求出均符合各項指標瀝青用量范圍 OACmin~ OACmax，則瀝青最佳用量初始值 OAC2： OAC2＝（ OACmin＋ OACmax） /2 OACmax OACmin OAC2＝（ OACmin＋ OACmax） /2 （ 3）根據(jù) OAC1 和 OAC2確定 OAC 首先檢查初始值 OAC1，各項指標是否符合設(shè)計要求，同時檢驗 VMA是否符合要求。當符合要求時，由 OAC1及 OAC2共同決定最佳瀝青用量 OAC。否則應(yīng)調(diào)整級配，直至各項指標均符合要求。 （ 4）綜合確定最佳瀝青用量 OAC 考慮工程實踐經(jīng)驗、道路等級、交通特性、氣候條件等因素。 一般 取 OAC1及 OAC2的 平均值 為最佳瀝青用量 OAC。 對熱區(qū)道路、高速公路、一級公路、城市快速路、主干路，預(yù)計有可能出現(xiàn)大車轍時，在 中限值 OAC2與下限值 OACmin的范圍 內(nèi)決定最佳瀝青用量，但一般不宜小于 %。 對寒區(qū)道路、旅游區(qū)道路，最佳瀝青用量 在中限值 OAC2與上限值 OACmax范圍內(nèi)決定，但一般不宜大于OAC2+%。 1）瀝青混合料的 高溫 穩(wěn)定性指標 對于高速公路、一級公路和城市快速路、主干路瀝青路面 上面層和中面層 的瀝青混合料進行配合比設(shè)計時， 應(yīng)進行車轍試驗檢驗。 瀝青混合料的動穩(wěn)定度應(yīng)符合規(guī)范中的要求。對于交通量特別大，超載車輛特別多的運煤專線、廠礦道路，可以通過提高氣候分區(qū)等級來提高對動穩(wěn)定度的要求。對于輕交通為主的旅游區(qū)道路，可以根據(jù)情況適當降低要求。 2） 瀝青混合料的 低溫 抗裂性指標 為了提高瀝青路面低溫抗裂性，應(yīng)對瀝青混合料進行低溫彎曲試驗，試驗溫度為 10℃ ，加載速度為 50mm/min?；旌狭系钠茐膽?yīng)變應(yīng)滿足有關(guān)技術(shù)要求。 3）瀝青混合料的 水穩(wěn)定性 指標 在進行瀝青混合料配合比設(shè)計及性能評價時，除了對瀝青與石料的粘附性等級進行檢驗外，還應(yīng)在規(guī)定條件下進行瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比應(yīng)滿足有關(guān)的技術(shù)要求。 改性瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比均不得小于 80%。 熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計實例 [例題 ]某 高速公路 瀝青路面 上面層 瀝青混合料配合比設(shè)計 設(shè)計資料 該高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)為 三層式 結(jié)構(gòu)，上面層結(jié)構(gòu)設(shè)計厚度 4cm。氣候條件： 7月份平均最高氣溫為 32℃ ，年極端最低氣溫為 ℃ ，年降雨量為1500mm。 瀝青材料 ：瀝青密度 ，經(jīng)檢驗各項技術(shù)性能均符合要求。 礦質(zhì)材料 ： 3檔集料的級配組成見表 321，集料采用石灰石軋制，抗壓強度 120Mpa，洛杉磯磨耗率 12%，粘附性等級 5級，表觀密度 g/cm3。 礦粉 :采用石灰石磨細石粉，粒度范圍符合技術(shù)要求，無團粒結(jié)塊，表觀密度 g/cm3。 2．設(shè)計要求 （ 1）確定瀝青混合料類型，并進行礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計； （ 2）確定最佳瀝青用量； （ 3）根據(jù)高速公路用瀝青混合料要求，檢驗瀝青混合料的 水穩(wěn)定性和抗車轍能力。 解： （ 1）礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計 ①確定瀝青混合料類型以及礦質(zhì)混合料的級配范圍 根據(jù)設(shè)計資料，所鋪筑道路為高速公路，瀝青路面為 上面層 ，結(jié)構(gòu)層厚度為 4cm。選擇 AC13I(DAC13)型瀝青混合料，相應(yīng)的設(shè)計級配范圍查表確定，設(shè)計級配范圍和中值見下表。 ② 采用圖解法進行礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計 步驟 1：繪制圖解法用圖 繪制圖解法用圖。根據(jù)表中 AC13I瀝青混合料的級配中值數(shù)值，確定各篩孔尺寸在橫坐標上的位置。然后將各檔集料與礦粉的級配曲線繪制在圖中。 步驟 2：確定各種集料用量 在集料 A與集料 B級配曲線相重疊部分作一垂線 AA＇，是垂線截取這兩條級配曲線的縱坐標值相等（即 a=a＇）。垂線 AA＇與對角線 OO＇由一交點 M，過 M引一水平線，與縱坐標交于 P點， OP的長度 X=31%，即為集料 A的用量。同理，求出集料 B的用量 Y=30%，集料 C的用量 Z=31%，礦粉 D的用量 W=8%。 31%碎石用量 8%礦粉用量 31%砂用量 30%石屑用量 步驟 3：配合比校核與調(diào)整 按照集料 A:集料 B:集料 C:礦粉 D=31%:30%:31%:8%的比例，計算礦質(zhì)混合料的 合成級配 ，結(jié)果見表。由表可以看出，合成級配在篩孔 %，超出了設(shè)計級配范圍 （ 4%8%） 的要求，需要對集料比例進行調(diào)整。通過試算，采用 減少集料 B、增加集料 C并較少礦粉 D用量 的方法來調(diào)整配合比。 經(jīng)調(diào)整后的配合比為：集料 A:集料 B:集料 C:礦粉D=31%:26%:37%:6%。調(diào)整后，礦質(zhì)混合料的合成級配見表中括號內(nèi)的數(shù)值，可以看出，合成級配曲線完全在設(shè)計要求的級配范圍之內(nèi)，并且接近中值。因此，本例題配合比設(shè)計結(jié)果為： 碎石用量 X=31%，石屑用量 Y=26%， 砂的用量 Z=37%，礦粉用量 W=6%。 （ 2）瀝青混合料馬歇爾試驗 ①試件成型 根據(jù)經(jīng)驗 AC13I型瀝青混合料的瀝青用量范圍為 %－ %。采用 %間隔變化，分別選擇瀝青用量 %、 %、 %、 %、 %拌制 五組 瀝青混合料，每面各擊實 75次成型五組試件。 ②試件物理力學(xué)指標的測定 根據(jù)瀝青混合料的材料組成，計算各瀝青用量下試件的理論最大密度。采用表干法測定試件的空氣中質(zhì)量和表干質(zhì)量，計算試件的毛體積密度、礦料間隙率、瀝青飽和度等體積參數(shù)指標，結(jié)果如表。 在 60℃ 溫度下，測定個組試件的馬歇爾穩(wěn)定度和流值，結(jié)果見表中最后兩列。表中最后一行中的數(shù)據(jù)是瀝青混合料各項指標的技術(shù)要求，供對照評定。 ③繪制瀝青混合料物理 力學(xué)指標與瀝青用量的關(guān)系圖 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，繪制瀝青用量與毛體積密度、空隙率、瀝青飽和度、馬歇爾穩(wěn)定度和流值等指標的關(guān)系曲線圖，如圖。 （ 3）最佳瀝青用量確定 ①確定最佳瀝青初始用量 OAC1 由圖 324得，與馬歇爾穩(wěn)定 最大值 對應(yīng)的瀝青用量 a1=%，對應(yīng)于密度 最大值 的瀝青用量 a2=%，對應(yīng)于規(guī)定 空隙率范圍中值 的瀝青用量 a3=%、對應(yīng)瀝青 飽和度中值 范圍中值 a4＝ %，將 a a a a4代入前式，得到最佳瀝青初始值： OAC1=(%+%+%)/3=% ② 確定最佳瀝青初始用量 OAC2 確定各項指標均符合瀝青混合料技術(shù)標準要求的瀝青用量范圍，見圖中陰影部分，其中 OACmin=%，OACmax=%，代入前式： OAC2=(%+%)/2=% 瀝青最佳用量初始值 OAC1=%∈ （ OACmin， OACmax）=（ ， ），即當瀝青用量為 %時，瀝青混合料試件的各項指標均能符合技術(shù)要求。 ③ 綜合確定最佳瀝青用量 OAC 一般條件下，以 OAC1和 OAC2的平均值作為最佳瀝青用量，即 OAC=%。 當?shù)?7月平均最高氣溫 32℃ ，年極端最低氣溫℃ ，查表確定該瀝青路面的氣候分區(qū)屬于夏炎熱冬溫區(qū)（ 14），考慮在高速公路上渠化交通對瀝青路面的作用，預(yù)計可能出現(xiàn)車轍，故在中限值 OAC2與下限值 OACmin之間在確定一個瀝青最佳用量 OAC＇ =%。 （ 4）瀝青混合料的 水穩(wěn)定性檢驗 采用瀝青用量 %和 %分別制備瀝青混合料試件，按照規(guī)定方法進行浸水馬歇爾試驗和凍融